ФАРМАКОГЕНЕТИЧНІ МАРКЕРИ ПРИ ТЕРАПІЇ ГОСТРОГО ЛІМФОБЛАСТНОГО ЛЕЙКОЗУ В ДІТЕЙ

Автор(и)

  • Л. Фіщук Інститут генетичної та регенеративної медицини, ДУ “Національний науковий центр ім. акад. М.Д. Стражеска НАМН України”, Київ, Україна
  • З. Россоха Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, Київ, Україна
  • Н. Левкович Інститут генетичної та регенеративної медицини, ДУ “Національний науковий центр ім. акад. М.Д. Стражеска НАМН України”, Київ, Україна
  • Л. Шейко Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, Київ, Україна
  • О. Євсеєнкова Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, Київ, Україна
  • Л. Брішевац Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, Київ, Україна
  • О. Попова Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, Київ, Україна
  • В. Вершигора Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, Київ, Україна
  • Н. Горовенко Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2025.04.408

Ключові слова:

гострий лімфобластний лейкоз, фармакогенетика, хіміотерапія, токсичність, дитяча онкологія

Анотація

Гострий лімфобластний лейкоз (ГЛЛ) є найпоширенішим злоякісним новоутворенням у дітей. Незважаючи на значний прогрес у терапії, лікування ГЛЛ залишається серйозним викликом. Терапевтичні протоколи базуються на використанні комбінацій хіміотерапевтичних препаратів. Хоча такі комбінації підвищують ефективність лікування, вони водночас ускладнюють оцінку токсичності. Варіабельність виникнення токсичних реакцій під час терапії ГЛЛ у дітей може бути зумовлена наявністю генетичних варіантів, які впливають як на фармакокінетику, так і на фармакодинаміку хіміотерапевтичних засобів. В огляді узагальнено та проаналізовано найзначущі й найкраще вивчені на сьогодні фармакогенетичні маркери, асоційовані з токсичністю та ефективністю хіміотерапевтичних препаратів, що застосовуються для лікування дитячого ГЛЛ. Розглянуто фармакогенетич- ні маркери для таких препаратів, як антрацикліни (доксорубіцин, даунорубіцин), вінкристин, кортикостероїди (преднізон, дексаметазон), L-аспарагіназа, метотрексат, алкілуючі агенти (циклофосфамід, іфосфамід), 6-меркаптопурин, цитарабін та етопозид. Наразі лише декілька генів — TPMT і NUDT15 — мають добре підтверджене клінічне значення, тоді як клінічна релевантність фармакогенетичних маркерів для інших препаратів, що застосовуються в терапії дитячого ГЛЛ, залишається предметом подальших досліджень. В огляді також окреслено основні прогалини в сучасних знаннях і визначено перспективні напрями подальших досліджень, спрямованих на впровадження фармакогенетичного тестування в клінічну практику. Таким чином, введення фармакогенетичного тестування в протоколи педіатричної онкології є важливим кроком до персоналізованого лікування ГЛЛ.

Посилання

Puckett Y, Chan O. Acute Lymphocytic Leukemia. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan [cited 2025 Oct 14]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459149/

Liu W, Fang J, Zhu M, et al. Global, regional, and National burden of childhood leukemia from 1990 to 2021. BMC Pediatr. 2025;25(1):571. https://doi.org/10.1186/s12887-025-05847-7

Ding F, Deng L, Xiong J, et al. Analysis of global trends in acute lymphoblastic leukemia in children aged 0-5 years from 1990 to 2021. Front Pediatr. 2025;13:1542649. https://doi.org/10.3389/fped.2025.1542649

National Cancer Registry of Ukraine. Cancer in Ukraine, Bulletin No. 24 [Internet]. Kyiv: National Cancer Registry of Ukraine; [cited 2025 Oct 14]. Available from: http://www.ncru.inf.ua/publications/BULL_24/index.htm#review

Nemish I. New therapeutic options in the treatment of patients with relapsed/refractory B-cell acute lymphoblas- tic leukemia. Clin Oncol (Ukr). 2024;14(1):6-8. (in Ukrainian). https://doi.org/10.32471/clinicaloncology.2663- 466X.53-1.32097

Steinherz PG, Seibel NL, Sather H, et al. Treatment of higher risk acute lymphoblastic leukemia in young people (CCG-1961), long-term follow-up: a report from the Children’s Oncology Group. Leukemia. 2019;33(9):2144-2154. https://doi.org/10.1038/s41375-019-0422-z

Ministry of Health of Ukraine. Standard of medical care: acute lymphoblastic leukemia in children (treatment in the first acute phase) [Internet]. Kyiv: Ministry of Health of Ukraine; 2024 [cited 2025 Oct 14]. Ukrainian. Available from: https://www.dec.gov.ua/mtd/gostryj-limfoblastnyj-lejkoz/

Agrawal V, Kayal S, Ganesan P, et al. Chemotherapy delays are associated with inferior outcome in acute lympho- blastic leukemia: a retrospective study from a tertiary cancer center in South India. Indian J Med Paediatr Oncol. 2021;42(1):51-60. https://doi.org/10.1055/s-0041-1729513

Mangum R, Chambers TM, Stevens A, et al. Delays in therapy do not impact survival in childhood acute lympho- blastic leukemia: a report from the LEARN Consortium. Blood. 2019;134(Suppl 1):1304. https://doi.org/10.1182/ blood-2019-130351

Aminkeng F, Ross CJ, Rassekh SR, et al. Recommendations for genetic testing to reduce the incidence of anthracy- cline-induced cardiotoxicity. Br J Clin Pharmacol. 2016;82(3):683-695. https://doi.org/10.1111/bcp.13008

Yang W, Karol SE, Hoshitsuki K, et al. Association of inherited genetic factors with drug-induced hepatic dam- age among children with acute lymphoblastic leukemia. JAMA Netw Open. 2022;5(12):e2248803. https://doi. org/10.1001/jamanetworkopen.2022.48803

Sagi JC, Egyed B, Kelemen A, et al. Possible roles of genetic variations in chemotherapy related cardiotoxicity in pediatric acute lymphoblastic leukemia and osteosarcoma. BMC Cancer. 2018;18(1):704. https://doi.org/10.1186/ s12885-018-4629-6

Krajinovic M, Elbared J, Drouin S, et al. Polymorphisms of ABCC5 and NOS3 genes influence doxorubicin cardio- toxicity in survivors of childhood acute lymphoblastic leukemia. Pharmacogenomics J. 2016;16(6):530-535. https:// doi.org/10.1038/tpj.2015.63

Mufti K, Cordova M, Scott EN, et al. Genomic variations associated with risk and protection against vincristine-in- duced peripheral neuropathy in pediatric cancer patients. NPJ Genom Med. 2024;9(1):56. https://doi.org/10.1038/ s41525-024-00443-7

Diouf B, Crews KR, Lew G, et al. Association of an inherited genetic variant with vincristine-related peripheral neuropathy in children with acute lymphoblastic leukemia. JAMA. 2015;313(8):815-823. https://doi.org/10.1001/ jama.2015.0894

Wright GEB, Amstutz U, Drögemöller BI, et al. Pharmacogenomics of vincristine-induced peripheral neuropathy implicates pharmacokinetic and inherited neuropathy genes. Clin Pharmacol Ther. 2019;105(2):402-410. https:// doi.org/10.1002/cpt.1179

Goodenough CG, Diouf B, Yang W, et al. Association between CEP72 genotype and persistent neuropathy in survi- vors of childhood acute lymphoblastic leukemia. Leukemia. 2022;36(4):1160-1163. https://doi.org/10.1038/s41375- 021-01484-y

Bosilkovska M, Ing Lorenzini K, Uppugunduri CR, et al. Severe vincristine-induced neuropathic pain in a CYP3A5 nonexpressor with reduced CYP3A4/5 activity: case study. Clin Ther. 2016;38(1):216-220. https://doi.org/10.1016/j. clinthera.2015.10.017

Sims RP. The effect of race on the CYP3A-mediated metabolism of vincristine in pediatric patients with acute lym- phoblastic leukemia. J Oncol Pharm Pract. 2016;22(1):76-81. https://doi.org/10.1177/1078155214553143

Egbelakin A, Ferguson MJ, MacGill EA, et al. Increased risk of vincristine neurotoxicity associated with low CY- P3A5 expression genotype in children with acute lymphoblastic leukemia. Pediatr Blood Cancer. 2011;56(3):361- 367. https://doi.org/10.1002/pbc.22845

Lopez-Lopez E, Gutierrez-Camino A, Astigarraga I, et al. Vincristine pharmacokinetics pathway and neurotoxicity during early phases of treatment in pediatric acute lymphoblastic leukemia. Pharmacogenomics. 2016;17(7):731- 741. https://doi.org/10.2217/pgs-2016-0001

Liu H, Li Z, Qiu F, et al. Association between NR3C1 mutations and glucocorticoid resistance in children with acute lymphoblastic leukemia. Front Pharmacol. 2021;12:634956. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.634956

Fleury I, Primeau M, Doreau A, et al. Polymorphisms in genes involved in the corticosteroid response and the outcome of childhood acute lymphoblastic leukemia. Am J Pharmacogenomics. 2004;4(5):331-341. https://doi. org/10.2165/00129785-200404050-00006

Gasic V, Zukic B, Stankovic B, et al. Pharmacogenomic markers of glucocorticoid response in the initial phase of remission induction therapy in childhood acute lymphoblastic leukemia. Radiol Oncol. 2018;52(3):296-306. https:// doi.org/10.2478/raon-2018-0034

El-Fayoumi R, Hagras M, Abuzenadah A, et al. Association between NR3C1 gene polymorphisms and toxicity induced by glucocorticoid therapy in Saudi children with acute lymphoblastic leukemia. Asian Pac J Cancer Prev. 2018;19(5):1415-1423. https://doi.org/10.22034/APJCP.2018.19.5.1415

Anderer G, Schrappe M, Brechlin AM, et al. Polymorphisms within glutathione S-transferase genes and initial response to glucocorticoids in childhood acute lymphoblastic leukaemia. Pharmacogenetics. 2000;10(8):715-726. https://doi.org/10.1097/00008571-200011000-00006

Yang JJ, Cheng C, Devidas M, et al. Genome-wide association study identifies germline polymorphisms associated with relapse of childhood acute lymphoblastic leukemia. Blood. 2012;120(20):4197-4204. https://doi.org/10.1182/ blood-2012-07-440107

Karol SE, Yang W, Van Driest SL, et al. Genetics of glucocorticoid-associated osteonecrosis in children with acute lymphoblastic leukemia. Blood. 2015;126(15):1770-1776. https://doi.org/10.1182/blood-2015-05-643601

Van Trimpont M, Peeters E, De Visser Y, et al. Novel Insights on the use of L-asparaginase as an efficient and safe anti-cancer therapy. Cancers. 2022;14(4):902. https://doi.org/10.3390/cancers14040902

Gagné V, St-Onge P, Beaulieu P, et al. HLA alleles associated with asparaginase hypersensitivity in childhood ALL: a report from the DFCI Consortium. Pharmacogenomics. 2020;21(8):541-547. https://doi.org/ 10.2217/pgs-2019-0195

Kutszegi N, Yang X, Gézsi A, et al. HLA-DRB1*07:01-HLA-DQA1*02:01-HLA-DQB1*02:02 haplotype is as- sociated with a high risk of asparaginase hypersensitivity in acute lymphoblastic leukemia. Haematologica. 2017;102(9):1578-1586. https://doi.org/10.3324/haematol.2017.168211

Chua GT, Rosa Duque JS, Cheuk DKL, et al. HLA alleles associated with asparaginase hypersensitivity in Chinese children. J Hematol Oncol. 2021;14:182. https://doi.org/10.1186/s13045-021-01201-3

Fernandez CA, Smith C, Yang W, et al. Genome-wide analysis links NFATC2 with asparaginase hypersensitivity.

Blood. 2015;126(1):69-75. https://doi.org/10.1182/blood-2015-02-628800

Gándara-Mireles JA, Lares-Asseff I, Reyes Espinoza EA, et al. Impact of single-nucleotide variants and individual characteristics on adverse events of L-asparaginase in children with acute lymphoblastic leukemia. Front Pharma- col. 2024;15:1423049. https://doi.org/10.3389/fphar.2024.1423049

Youssef YH, Makkeyah SM, Soliman AF, et al. Influence of genetic variants in asparaginase pathway on the suscep- tibility to asparaginase-related toxicity and patients’ outcome in childhood acute lymphoblastic leukemia. Cancer Chemother Pharmacol. 2021;88(2):313-321. https://doi.org/10.1007/s00280-021-04290-6

Ioannidou M, Avgeros C, Georgiou E, et al. Effect of apolipoprotein E (APOE) gene polymorphisms on the lipid profile of children being treated for acute lymphoblastic leukemia. Int J Hematol. 2024;119(6):755-761. https://doi. org/10.1007/s12185-024-03748-6

Fishchuk L, Skavinska O, Ievseienkova O, et al. Genetic predictors of toxic effects of methotrexate in cancer pa- tients. Exp Oncol. 2024;45(4):399-408. https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2023.04.399

Marangoni-Iglecias LM, Sánchez-Martin A, Pineda-Lancheros LE, et al. Impact of pharmacogenetics on high-dose methotrexate toxicity in pediatric oncology. Pharmaceutics. 2025;17(5):585. https://doi.org/10.3390/pharmaceu- tics17050585

Aráoz HV, D’Aloi K, Foncuberta ME, et al. Pharmacogenetic studies in children with acute lymphoblastic leukemia in Argentina. Leuk Lymphoma. 2015;56(5):1370-1378. https://doi.org/10.3109/10428194.2014.951844

Tan Y, Kong Q, Li X, et al. Relationship between methylenetetrahydrofolate reductase gene polymorphisms and methotrexate drug metabolism and toxicity. Transl Pediatr. 2023;12(1):31-45. https://doi.org/10.21037/ tp-22-671

Zhou Y, He H, Ding L, et al. Effects of gene polymorphisms on delayed MTX clearance, toxicity, and metabolomic changes after HD-MTX treatment in children with acute lymphoblastic leukemia. Eur J Pediatr. 2024;183(2):581- 590. https://doi.org/10.1007/s00431-023-05267-8

Kantar M, Kosova B, Cetingul N, et al. Methylenetetrahydrofolate reductase C677T and A1298C gene polymor- phisms and therapy-related toxicity in children treated for acute lymphoblastic leukemia and non-Hodgkin lym- phoma. Leuk Lymphoma. 2009;50(6):912-917. https://doi.org/10.1080/10428190902893819

Esmaili MA, Kazemi A, Faranoush M, et al. Polymorphisms within methotrexate pathway genes: relationship be- tween plasma methotrexate levels, toxicity experienced and outcome in pediatric acute lymphoblastic leukemia. Iran J Basic Med Sci. 2020;23(6):800-809. https://doi.org/10.22038/ijbms.2020.41754.9858

Cwiklinska M, Czogala M, Kwiecinska K, et al. Polymorphisms of SLC19A1 80 G>A, MTHFR 677 C>T, and tandem TS repeats influence pharmacokinetics, acute liver toxicity, and vomiting in children with acute lymphoblastic leu- kemia treated with high doses of methotrexate. Front Pediatr. 2020;8:307. https://doi.org/ 10.3389/fped.2020.00307

Kotnik BF, Jazbec J, Grabar PB, et al. Association between SLC19A1 gene polymorphism and high dose methotre- xate toxicity in childhood acute lymphoblastic leukaemia and non Hodgkin malignant lymphoma: introducing a haplotype based approach. Radiol Oncol. 2017;51(4):455-462. https://doi.org/10.1515/raon-2017-0040

Karpa V, Kalinderi K, Gavriilaki E, et al. Association of SLC19A1 gene polymorphisms and its regulatory miRNAs with methotrexate toxicity in children with acute lymphoblastic leukemia. Curr Issues Mol Biol. 2024;46(10):11537- 11547. https://doi.org/10.3390/cimb46100685

Guo Q, Sun JL, Li R, et al. Involvement of the ABCB1 C3435T variant but not the MTHFR C677T or MTHFR A1298C variant in high-dose methotrexate-induced toxicity in pediatric acute lymphoblastic leukemia patients in China. Int J Gen Med. 2024;17:1221-1231. https://doi.org/ 10.2147/IJGM.S453394

Yan X, Zhang N, Wang G, et al. Association between ABCB1 C3435 T polymorphism- and methotrexate-related toxicity in pediatric acute lymphoblastic leukemia: a meta-analysis. Hematology. 2025;30(1):2469373. https://doi. org/10.1080/16078454.2025.2469373

Mango K, Fekete F, Kiss AF, et al. Association between CYP2B6 genetic variability and cyclophosphamide therapy in pediatric patients with neuroblastoma. Sci Rep. 2023;13(1):11770. https://doi.org/10.1038/s41598-023-38983-0

ElShereef CE, Zaki HF, Badary OA, et al. Correlation of genetic polymorphism of CYP3A5 to cyclophospha- mide efficacy and toxicity in rhabdomyosarcoma pediatric Egyptian cancer patients. Asian Pac J Cancer Prev. 2024;25(7):2445-2455. https://doi.org/10.31557/APJCP.2024.25.7.2445

Espindola LMT, Castillejos Lopez MDJ, De Una Flores A, et al. Genetic polymorphism of CYP3A4 is associated with poor response to ifosfamide treatment in children with solid embryonic tumors. Arch Med Sci. 2021;17(6):1766- 1771. https://doi.org/10.5114/aoms.2019.86648.

Zielińska E, Zubowska M, Misiura K. Role of GSTM1, GSTP1, and GSTT1 gene polymorphism in ifosfamide metabolism affecting neurotoxicity and nephrotoxicity in children. J Pediatr Hematol Oncol. 2005;27(11):582-589. https://doi.org/10.1097/01.mph.0000187429.52616.8a

Pratt VM, Cavallari LH, Fulmer ML, et al. TPMT and NUDT15 genotyping recommendations: a joint consensus recommendation of the Association for Molecular Pathology, Clinical Pharmacogenetics Implementation Consor- tium, College of American Pathologists, Dutch Pharmacogenetics Working Group of the Royal Dutch Pharmacists Association, European Society for Pharmacogenomics and Personalized Therapy, and Pharmacogenomics Know- ledgebase. J Mol Diagn. 2022;24(10):1051-1063. https://doi.org/10.1016/j.jmoldx.2022.06.007

Banklau C, Jindadamrongwech S, Sawangpanich R, et a. Effect of genetic alterations of cytarabine- metabolizing enzymes in childhood acute lymphoblastic leukemia. Hematol Oncol Stem Cell Ther. 2010;3(3):103-108. https://doi. org/10.1016/s1658-3876(10)50019-0

Gabor KM, Schermann G, Lautner-Csorba O, et al. Impact of single nucleotide polymorphisms of cytarabine meta- bolic genes on drug toxicity in childhood acute lymphoblastic leukemia. Pediatr Blood Cancer. 2015;62(4):622-628. https://doi.org/10.1002/pbc.25379

Elsayed AH, Cao X, Mitra AK, et al. Polygenic Ara-C response score identifies pediatric patients with acute my- eloid leukemia in need of chemotherapy augmentation. J Clin Oncol. 2022;40(7):772-783. https://doi.org/10.1200/ JCO.21.01422

Kishi S, Yang W, Boureau B, et al. Effects of prednisone and genetic polymorphisms on etoposide disposition in chil- dren with acute lymphoblastic leukemia. Blood. 2004;103(1):67-72. https://doi.org/10.1182/blood-2003-06-2105

Lobanova O, Medvedieva N, Fishchuk L, et al. Methylation of promoter region of BRCA1 gene versus patho- genic variants of gene: risk factor or clinical marker of breast cancer. Breast Cancer Res Treat. 2022;196(3):505-515. https://doi.org/10.1007/s10549-022-06774-2

Shen Y, Wu YC, Gu L. Multi-omics analysis reveals the genetics and immune landscape of dexamethasone respon- sive genes in cancer microenvironment. Ann Transl Med. 2020;8(21):1416. https://doi.org/10.21037/atm-20-3650

Tsotridou E, Georgiou E, Tragiannidis A, et al. miRNAs as predictive biomarkers of response to treatment in pedi- atric patients with acute lymphoblastic leukemia. Oncol Lett. 2023;27(2):71. https://doi.org/10.3892/ol.2023.14204

Pereira-Martins DA, Weinhäuser I, Griessinger E, et al. High mtDNA content identifies oxidative phosphorylation- driven acute myeloid leukemias and represents a therapeutic vulnerability. Sig Transduct Target Ther. 2025;10:222. https://doi.org/10.1038/s41392-025-02303-x

##submission.downloads##

Опубліковано

05.03.2026

Як цитувати

Фіщук , Л., Россоха , З., Левкович , Н., Шейко , Л., Євсеєнкова , О., Брішевац , Л., … Горовенко , Н. (2026). ФАРМАКОГЕНЕТИЧНІ МАРКЕРИ ПРИ ТЕРАПІЇ ГОСТРОГО ЛІМФОБЛАСТНОГО ЛЕЙКОЗУ В ДІТЕЙ. Експериментальна онкологія, 47(4), 408–420. https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2025.04.408